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第六单元 碳和碳的氧化物
课题2 碳的氧化物
学习导航
01核心素养目标——明确内容要求，落实学习任务
02知识思维导图——构建知识体系，加强学习记忆
03课题知识梳理——梳理教材内容，掌握基础知识
04知识当堂检测——课堂自我检测，发现知识盲点
05重难点强训练——探究重点难点，突破学习任务
06巩固分层练习——课后训练巩固，提升能力素养
01核心素养目标——明确内容要求，落实学习任务
1.通过实验探究掌握二氧化碳的性质，以及二氧化碳与水、石灰水的反应。
2.通过对实验现象进行观察、分析、归纳，经历科学探究的基本过程，并进行步的探究活动。
3.通过实验探究掌握一氧化碳的物理性质，以及一氧化碳可燃性、毒性、还原性化学性质。
4.通过开展探究活动，培养科学的态度，激发求知欲。
02知识思维导图——明确内容要求，落实学习任务
03课题知识梳理——梳理教材内容，掌握基础知识
二氧化碳
1．二氧化碳的性质
（1）物理性质：无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水。
（2）证明二氧化碳物理性质实验
倾倒CO2 CO2的溶解性实验
操作：向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。 现象：下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭 操作：向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水，振荡。 现象：塑料瓶变瘪
分析：CO2的密度比空气大；不能燃烧，也不支持燃烧 分析：部分CO2溶于水中，使瓶内的气体减少，导致瓶内压强减小，大气压强使塑料瓶变瘪
（3）证明二氧化碳与水反应实验
实验 操作
Ⅰ.喷水 Ⅱ.放入CO2中 Ⅲ.喷水后放入CO2中 Ⅳ.吹干第三朵纸花
现象 纸花不变色 纸花不变色 纸花变红 纸花由红色变成紫色
分析 水不能使紫色石蕊变红 CO2不能使紫色石蕊变红 CO2与水反应生成了酸性物质，使紫色石蕊变红 生成的酸性物质不稳定，受热易分解
结论 CO2与水反应生成了碳酸，使紫色石蕊溶液变成红色 CO2+H2O=H2CO3 H2CO3 H2O+CO2↑
2.二氧化碳的化学性质
（1）二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。
（2）与水反应：
CO2+H2O===H2CO3，生成的碳酸能使紫色蕊溶液变红色。
碳酸易分解，发生反应的化学方程式为：H2CO3===H2O+CO2↑。
与氢氧化钙溶液反应：
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O，观察到有白色沉淀生成，因此实验室通常用澄清石灰水检验二氧化碳；
3．二氧化碳的用途
CO2的用途 依据的性质
①干冰（固体二氧化碳）作制冷剂， 用于食品冷藏、制造舞台雾景、人工降雨。 干冰升华吸热（物理变化）
②灭火 ①二氧化碳不能燃烧，②不支持燃烧，③密度比空气的大
③温室肥料（气肥），可以增大农作物的产量 CO2是光合作用的原料，能促进光合作用
④制汽水饮料（碳酸饮料） CO2能溶于水；且与水反应生成碳酸
⑤化工原料，制纯碱、尿素等 能与多种物质反应
4.自然界的二氧化碳循环
产生二氧化碳：动植物呼吸、化石燃料的燃烧等
消耗二氧化碳：植物的光合作用吸收二氧化碳并放出氧气，海水吸收二氧化碳。
【温室效应】：
（1）温室效应加剧产生的原因：大气中二氧化碳、甲烷、臭氧等温室气体增多；森林因为天灾和人类的乱砍滥伐，导致CO2的消耗减少，引起全球气候变暧；
（2）危害：全球气候变暖、两极冰川融化、海平面上升、土地沙漠化、农业减产等；引起暴雨、洪水等灾害，极端气候事件发生的频率和强度增加；影响自然生态系统，改变生物多样性。
（3）防治措施：减少使用化石燃料；开发清洁能源(如核能、太阳能、风能、地热能等)；植树造林，严禁乱砍滥伐；采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳。
提倡低碳生活：“低碳”生活中的“低碳”就是较低的二氧化碳排放。
一氧化碳
1．一氧化碳的性质
（1）物理性质：无色，无臭的气体，密度比空气略小，难溶于水。
（2）化学性质
①可燃性：
实验现象：产生蓝色火焰，用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，澄清石灰水变变浑浊。
燃烧的化学方程式：2CO+O22CO2
②还原性
装置及说明 现象及注意事项
A处的现象是：黑色粉末逐渐变成光亮的红色。 反应方程式：CO+CuO △ Cu+CO2 B处的现象是：澄清石灰水变浑浊。 反应方程式：Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O C处的现象是：气体燃烧，发出蓝色火焰。 反应方程式：2CO + O2 点燃 2CO2
③毒性
一氧化碳通过呼吸系统进入血液与血红蛋白结合，使血红蛋白不能与氧气结合，使生物体内缺氧而中毒甚至死亡。
一氧化碳和二氧化碳的比较
一氧化碳 二氧化碳
物理性质 色态味 无色、无臭气体 无色、无臭气体
密度 比空气略小 比空气大
水溶性 难溶于水 能溶于水
化学性质 可燃性 2CO+O22CO2 在一般情况下，既不燃烧也不支持燃烧
与某些氧化物反应 CO+CuOCu+CO2 不反应
与水反应 不反应 CO2+H2O==H2CO3
与石灰水反应 不反应 CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+ H2O
毒性 剧毒 无毒
主要用途 燃料、冶炼金属 灭火、温室肥料、化工原料等
相互转化 2CO+O22CO2 ；C+ CO22CO
04知识当堂检测——课堂自我检测，发现知识盲点
1.归纳与比较是化学学习的主要方法，关于CO2与CO的知识总结错误的是
A．用途：CO2可用于灭火；CO可作燃料
B．性质：通常情况下CO2不可燃；CO可燃
C．危害：CO2无毒：CO有毒
D．构成：二氧化碳分子比一氧化碳分子多一个氧原子
【答案】D
【详解】A、通常情况下，CO2不可燃、不助燃，密度比空气大，所以CO2可用来灭火，CO具有可燃性，可以作燃料，故A正确；
B、通常情况下，CO2不可燃、不助燃，CO具有可燃性，故B正确；
C、CO2不供给呼吸，但本身无毒。CO有毒，易与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白不再与氧气结合，造成生物体缺氧，故C正确；
D、一个二氧化碳分子有一个碳原子和两个氧原子，一个一氧化碳分子有一个碳原子和一个氧原子，故一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子，故D错误。
故选D。
2．中科院邓德会团队将铂纳米颗粒负载在石墨烯封装的镍化钴铠甲催化剂（Pt|CoNi）上，实现了室温下一氧化碳的高效氧化。下列说法正确的是
A．该技术有利于减少碳排放 B．该反应前后分子种类不变
C．该反应中个数比为 D．该变化中的最小粒子是碳、氧原子
【答案】D
【详解】A、该技术将铂纳米颗粒负载在石墨烯封装的镍化钴铠甲催化剂上，实现了室温下一氧化碳的高效氧化，即一氧化碳与氧气在催化剂作用下反应生成二氧化碳，有利于减少CO排放，而不是减少碳排放，说法错误，不符合题意；
B、由微观示意图可知，该反应为一氧化碳与氧气在催化剂作用下反应生成二氧化碳，反应前后分子种类发生了变化，说法错误，不符合题意；
C、由微观示意图可知，该反应为一氧化碳与氧气在催化剂作用下反应生成二氧化碳，化学方程式为，则该反应中个数比为，说法错误，不符合题意；
D、原子是化学变化中的最小粒子，所以该变化中的最小粒子是碳原子、氧原子，说法正确，符合题意。
故选：D。
3.碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。
(1)“低碳行动”中的“碳”指的是 (填“C”“CO”或“CO2”)。
(2)如图是元素周期表中的一格。碳原子核外电子数为 。
(3)关于金刚石和石墨的说法中，错误的是___________(填字母)。
A．金刚石和石墨都属于碳的单质
B．石墨转化为金刚石属于物理变化
C．它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳
D．金刚石和石墨里碳原子排列方式不同
(4)植物光合作用可表示为：二氧化碳+水化合物+氧气。探究光合作用原料的装置如图(实验过程略去)。
①实验过程中，观察到石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式为 。
②实验时，乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物，而甲中的不能。请加以解释 。
(5)探究炼铁原理的实验装置如图。已知：一氧化碳能在高温下与氧化铁反应生成二氧化碳和铁，反应的化学方程式为 ，该反应中 发生了还原反应。从环境保护的角度考虑，尾气中含有CO，处理尾气的方法为 。
【答案】(1)CO2
(2)6
(3)B
(4) Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O 甲中石灰水吸收了空气中的二氧化碳，导致甲装置内缺少二氧化碳，植物无法进行光合作用生成有机物
(5) 氧化铁 尾气点燃（或用气球收集等）
【详解】（1）低碳行动”旨在减少二氧化碳的排放，以减缓温室效应，所以这里的“碳”指的是CO2。
（2）在元素周期表中，元素周期表一格中左上角的数字表示原子序数，原子序数=质子数=核外电子数。 由图可知，碳元素的原子序数为6，所以碳原子核外电子数为6。
（3）A、金刚石和石墨都是由碳元素组成的纯净物，都属于碳的单质，该选项正确。
B、石墨和金刚石是两种不同的物质，石墨转化为金刚石有新物质生成，属于化学变化，该选项错误。
C、金刚石和石墨都是由碳元素组成的，根据质量守恒定律，它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳，该选项正确。
D、金刚石和石墨物理性质差异较大，原因是它们的碳原子排列方式不同，该选项正确。故选B。
（4）①二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，使石灰水变浑浊，反应的化学方程式为Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O。
②甲中石灰水吸收了空气中的二氧化碳，导致甲装置内缺少二氧化碳，植物无法进行光合作用生成有机物，而乙装置中有二氧化碳，植物可以进行光合作用生成有机物。
（5）一氧化碳在高温下与氧化铁反应生成二氧化碳和铁，反应的化学方程式为。
在该反应中，氧化铁失去了氧，发生了还原反应 。
由于一氧化碳具有可燃性，从环境保护的角度考虑，处理尾气的方法可以是将尾气点燃（或用气球收集等）。
4.“碳家族”成员众多，用途广泛。
(1)碳的单质有多种，如图1所示结构的碳单质中，由分子构成的是 （填字母）。
(2)如图2是二氧化碳的性质验证实验。
①对比 （填字母）处的纸花，可证明能与水反应。
②对比 （填字母）处的纸花，可证明密度比空气大。
③燃着的木条熄灭，由此可得出具有的化学性质是 。
(3)如图3是一氧化碳还原氧化铜的探究实验。A处玻璃管中的现象是 ，该现象体现了CO的 （填“可燃性”或“还原性”），该装置存在的明显缺陷是 。
【答案】(1)C
(2) b、c a、c 不可燃也不助燃
(3) 黑色粉末逐渐变红 还原性 没有尾气处理装置，一氧化碳有毒会污染大气
【详解】（1）金刚石（A）和石墨（B）都是由碳原子直接构成的； 而C60（C）是由C60分子构成的。 所以由分子构成的碳单质是C。
（2）二氧化碳不能使石蕊变色，但二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色，则对比b、c，b处干燥紫色石蕊纸花不变色，c处湿润紫色石蕊纸花变红色，对比可知二氧化碳能和水反应。
a、c处湿润紫色石蕊纸花均变红色，但c处纸花先变红，对比可知二氧化碳密度比空气大。
由于燃着的木条熄灭，说明二氧化碳不可燃也不助燃。
（3）在一氧化碳还原氧化铜的实验中，A处玻璃管中发生的反应是氧化铜（黑色）被一氧化碳还原为铜（红色），所以现象是黑色粉末逐渐变红。
一氧化碳在反应中夺取了氧化铜中的氧，使氧化铜被还原，体现了一氧化碳的还原性。
该装置存在的明显缺陷是没有尾气处理装置，一氧化碳有毒会污染大气。
5.某化学小组的同学选用如图所示装置制取并探究其性质。
(1)用化学方程式表示实验室制取的原理 。
(2)为了得到纯净、干燥的，所需装置（从中选择）从左到右的连接顺序为 （填字母，下同）。
(3)小组同学利用（2）中收集的设计了如图的实验，证明能与水发生反应，写出实验中观察到的现象 。
【答案】(1)
(2)BEDC
(3)干燥的紫色石蕊试纸不变色，湿润的紫色石蕊试纸变红色
【详解】（1）实验室用稀盐酸和大理石（或石灰石）制取，反应的化学方程式为。
（2）实验室制取的试剂为固体和液体，反应条件为常温，需选用固液常温型发生装置，即装置；制取的气体中可能混有和，为得到纯净、干燥的，可用饱和碳酸氢钠溶液除去，可用浓硫酸除去，且应先通过饱和碳酸氢钠溶液再通过浓硫酸，故所需装置从左到右的连接顺序为接接接。
（3）能与水发生反应生成，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试纸变红，故实验中观察到的现象为干燥的紫色石蕊试纸不变色，湿润的紫色石蕊试纸变红色。
05重难点强训练——探究重点难点，突破学习任务
问题一 二氧化碳物理性质及其应用
【解题技巧】：
二氧化碳的物理性质：
1.无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得固态二氧化碳（干冰）
2.二氧化碳的密度大于空气。
例：干冰常用于食品保鲜。同学们利用保鲜袋中的干冰设计并完成了如图所示的实验探究。下列有关说法正确的是
A．①静置，烧杯内气球上浮，证明二氧化碳的密度大于空气的密度
B．②加水后烧杯内只发生物理变化
C．③烧杯内形成白雾的原因是干冰升华放热
D．④紫色石蕊溶液变蓝
【答案】A
【详解】A、静置，干冰升华变为二氧化碳气体，烧杯内气球上浮，说明气球受到的浮力变大，证明二氧化碳的密度大于空气的密度，此选项正确；
B、加水后，烧杯内干冰升华变成的二氧化碳气体能溶于水，且与水反应生成碳酸，既发生物理变化又发生化学变化，此选项错误；
C、烧杯内形成白雾的原因是干冰升华吸热，烧杯上方的水蒸气遇冷凝结成小水滴，从而形成白雾，此选项错误；
D、二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，此选项错误。
故选A。
变式1：《乙巳年》特种邮票“蛇呈丰稔”，象征着“仓廪实，衣食足”，寄托了人们对美好生活的无限追求与诚挚祈愿。下列关于促进农业生产和健康生活的做法中，主要涉及化学变化的是
A．用干冰实施人工增雨 B．用做农作物的气肥
C．用活性炭制作防毒面具 D．用稀有气体做霓虹灯光源
【答案】B
【详解】A、用干冰实施人工增雨，只是状态的变化，没有新物质生成，属于物理变化；
B、用做农作物的气肥，植物进行光合作用，有氧气等新物质生成，属于化学变化；
C、用活性制作防毒面具，没有新物质生成，属于物理变化；
D、用稀有气体做霓虹灯光源，没有新物质生成，属于物理变化。
故选B。
变式2：下列物质的用途，主要是利用其化学性质的是
A．液氮作制冷剂 B．稀有气体作保护气
C．金刚石用来制作钻头 D．干冰用作人工降雨
【答案】B
【详解】A、液氮可作制冷剂，是因为液氮在蒸发（从液态变为气态）时吸收大量热量，导致温度降低，过程中没有新物质生成，属于物理变化，则利用了液氮的物理性质，该选项不符合题意；
B、稀有气体（如氦、氖、氩）在常温下化学性质非常稳定，不易与其他物质发生化学反应，则可作保护气（如在灯泡中防止灯丝氧化），利用了其化学性质，该选项符合题意；
C、金刚石是天然存在的最硬的物质，则可制作钻头，硬度属于物理性质，该选项不符合题意；
D、干冰是固态二氧化碳，在人工降雨中升华（从固态直接变为气态）吸收热量，使水蒸气凝结成雨滴，过程中没有新物质生成，属于物理变化，则利用了其物理性质，该选项不符合题意。
故选B。
变式3：物质的性质决定其用途。下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A．金刚石硬度大，可用来裁玻璃 B．石墨具有导电性，可用于制作铅笔芯
C．一氧化碳具有毒性，可用作燃料 D．二氧化碳可溶于水，可用作气体肥料
【答案】A
【详解】A、金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于切割玻璃，符合题意；
B、石墨具有良好的导电性，可用作电极，石墨质软，且是灰黑色，容易留下痕迹，可用于制作铅笔芯，不符合题意；
C、一氧化碳具有可燃性，可用作燃料，不符合题意；
D、二氧化碳是光合作用的原料，故二氧化碳可用作气体肥料，不符合题意。
故选A。
问题二 二氧化碳的化学性质
【解题技巧】：
二氧化碳的化学性质：
1.二氧化碳不能燃烧；不支持燃烧；
2.CO2不显酸性，CO2与水反应生成了酸性物质，使紫色石蕊试液变成红色。
化学方程式：CO2+H2O=H2CO3
3.碳酸分解生成二氧化碳和水；
化学方程式：H2CO3=H2O+CO2↑
例：下列说法正确的是
A．二氧化碳有毒，含量过高会影响健康
B．有多种物质生成的化学反应不一定是分解反应
C．目前计入空气污染指数的污染物有SO2、CO2、NO2、O3、可吸入颗粒物等
D．将燃着的木条伸入某无色气体中，若燃着的木条熄灭，证明该气体是CO2
【答案】B
【详解】A、 二氧化碳是空气的正常成分，不属于有毒气体。因此，该说法错误。
B、分解反应是指一种物质反应生成两种或多种物质的反应。但生成多种物质的反应不一定是分解反应，例如：置换反应（如：Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑，生成两种物质）。因此，该说法正确。
C、空气污染指数的污染物通常包括：二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）、可吸入颗粒物（PM10或PM2.5）等。二氧化碳（CO2）是温室气体，但未被列为空气污染物，因此，该说法错误。
D、 燃着的木条熄灭，说明气体不支持燃烧。这可能是CO2所致，但也可能是其他不支持燃烧的气体，如氮气（N2）。因此，该说法错误。
故选B。
变式1：下列关于二氧化碳性质的叙述中不正确的是
A．二氧化碳是无色有毒的气体
B．二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊
C．一般情况下二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧
D．二氧化碳能与水反应
【答案】A
【详解】A、二氧化碳是无色无味的气体，本身无毒，但二氧化碳不能供给呼吸，浓度过高会使人窒息，该选项错误；
B、二氧化碳能与澄清石灰水（氢氧化钙溶液）反应生成碳酸钙沉淀，使澄清石灰水变浑浊，该选项正确；
C、一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧，该选项正确；
D、二氧化碳能与水反应生成碳酸，该选项正确。
故选A。
变式2：如图试管中装有干燥的二氧化碳，用一根铁丝穿3片干燥的紫色石蕊试纸，将水滴加到相应的试纸上进行实验，下列说法正确的是
A．图中试纸1不变色,试纸2、3变为红色
B．1、2实验对比可证明二氧化碳与水反应
C．该实验的优点有操作方便，对比效果好
D．该实验证明二氧化碳能使紫色的石蕊试液变红色
【答案】C
【详解】A、水或二氧化碳都不能使紫色石蕊变红，但二氧化碳与水反应生成的碳酸能使紫色石蕊变红。试纸1滴水，不变红；试纸2、3处，只有试纸2有水和CO2接触，会变红，试纸3干燥，不会变红，A 错误；
B、1、2对比，1只有水，2有水和CO2，只能说明二氧化碳或二氧化碳与水共同作用导致石蕊试液变红，不能证明二氧化碳与水反应，B 错误；
C、该实验操作简便，通过多组对比，效果好，C 正确；
D、试纸1滴水，不变红；试纸2、3处，只有试纸2有水和CO2接触，会变红，试纸 3 干燥不变红，证明CO2 与水反应生成的物质使石蕊变红，不是CO2直接使石蕊变红，D 错误。
故选C。
变式3：下列关于碳及其化合物的说法，正确的是
A．二氧化碳是导致酸雨的主要气体
B．二氧化碳能使干燥的石蕊纸花变红
C．CO和CO2的化学性质不同是因为构成它们分子不同
D．碳、一氧化碳、二氧化碳都具有还原性
【答案】C
【详解】A、 酸雨的主要成因是二氧化硫和氮氧化物等气体溶于水形成的酸，不是二氧化碳，二氧化碳是温室气体，会导致全球变暖，但不直接引起酸雨，故选项错误。
B、二氧化碳需先与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，才能使湿润的石蕊纸花变红，二氧化碳不能使干燥的石蕊纸花变红，故选项错误。
C、CO 和 CO2的化学性质不同是因为构成它们分子不同，故选项正确。
D、碳和一氧化碳具有还原性，在高温下能还原氧化铁，二氧化碳没有还原性，不能还原金属氧化物，故选项错误。
故选： C。
问题三 一氧化碳的性质和用途
【解题技巧】：
一氧化碳性质及用途：
①一氧化碳难溶于水。
②一氧化碳可燃性，纯净的CO安静的燃烧，产生蓝色火焰，用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，澄清石灰水变浑浊。
用途：作燃料，点燃前先检验气体的纯度（验纯）。
③毒性属于化学性质
④在 CO+CuO △ Cu+CO2 中，CO得氧被氧化， CO具有还原性，作还原剂，黑色粉末逐渐变成光亮的红色。用途：冶炼金属。
⑤CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。
例：下列关于一氧化碳的说法错误的是
A．一氧化碳有毒，能与血液中的血红蛋白结合，使人缺氧
B．一氧化碳具有可燃性，可作燃料
C．一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属
D．一氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
【答案】D
【详解】A、一氧化碳有毒，易与血红蛋白结合而使人缺氧窒息，选项正确；
B、一氧化碳具有可燃性，是常用的气体燃料，选项说法正确；
C、一氧化碳在高温下能还原某些金属氧化物，例如在炼铁中还原氧化铁，具有还原性，做还原剂，选项正确。
D、一氧化碳不与氢氧化钙反应，因此不会使澄清石灰水变浑浊。选项错误。
故选D。
变式1：点燃一氧化碳，再把一只内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，关于该实验的说法错误的是
A．点燃一氧化碳前需要验纯 B．能观察到蓝色火焰
C．澄清石灰水变浑浊 D．证明一氧化碳是由碳元素和氧元素组成的
【答案】D
【详解】A.一氧化碳具有可燃性，为防止发生爆炸，点燃一氧化碳前需要验纯，故A正确；
B.点燃一氧化碳，能观察到蓝色火焰，故B正确；
C.一氧化碳燃烧生成二氧化碳，点燃一氧化碳，再把一只内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，澄清石灰水变浑浊，故C正确；
D.澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，CO2中含有碳、氧两种元素，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物氧气中只含有氧元素，说明一氧化碳中一定含有碳元素，可能含有氧元素，故D错误。
故选：D。
变式2：下列有关碳及其氧化物的说法中，正确的是
A．金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，所以它们的化学性质不同
B．一氧化碳可用作燃料、可用于人工降雨
C．用木炭烤火时紧闭门窗容易使人中毒
D．木炭、二氧化碳在一定条件下都能将氧化铜还原为铜
【答案】C
【详解】A、金刚石和石墨都是由碳元素组成，碳原子排列方式不同导致它们物理性质差异大，但化学性质相似，因为都是碳单质，A 错误；
B、一氧化碳具有可燃性可用作燃料；干冰（固态二氧化碳）升华吸热，可用于人工降雨，一氧化碳不能用于人工降雨，B 错误；
C、用木炭烤火时，若紧闭门窗，木炭不完全燃烧会产生一氧化碳，一氧化碳能与血红蛋白结合使人中毒，C 正确；
D、木炭具有还原性，在高温条件下能将氧化铜还原为铜，即；二氧化碳没有还原性，不能将氧化铜还原为铜，D 错误。
故选C。
变式3：下列有关碳及其化合物的说法错误的是
A．CO可用于冶炼金属
B．CO和CO2不能相互转化
C．干冰升华吸收大量的热，可用作制冷剂
D．炭黑制墨所书字画历经千年不褪色说明常温下其性质稳定
【答案】B
【详解】A、一氧化碳具有还原性，在高温下能与金属氧化物反应，将金属还原出来，可用于冶炼金属，说法正确；
B、一氧化碳具有可燃性，燃烧时生成二氧化碳，二氧化碳在高温下能与碳反应（还原反应），生成一氧化碳，故一氧化碳和二氧化碳可以互相转化，说法错误；
C、干冰是固态二氧化碳，升华是指固体直接变为气体的过程，此过程吸收大量热量，导致周围温度降低，说法正确；
D、炭黑是碳的一种单质形式，碳在常温下化学性质稳定，不易与其他物质（如氧气、水）发生反应，因此不易变质或褪色，说法正确。
故选B。
问题四 一氧化碳、二氧化碳鉴别与除杂
【解题技巧】：
1.鉴别：二氧化碳和一氧化碳
通入澄清石灰水，能使澄清石灰水变浑浊的是CO2，无明显现象的是CO
分别点燃，在空气中能燃烧的是CO，不能燃烧的是CO2
通入紫色石蕊溶液，能使紫色石蕊溶液变红的是CO2，无明显现象的是CO
还原金属氧化铜，通入灼热的氧化铜中，使黑色粉末变红的是CO，没有明显现象的是CO2
2.除杂：括号外为主要物质，括号内为杂质。
CO【CO2】通入足量的石灰水（或氢氧化钠溶液）吸收 Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O
CO2【CO】通过灼热的氧化铜 CO+CuO △ Cu+CO2
CaO【CaCO3】煅烧 CaCO3高温CaO+CO2↑
例：碳的常见氧化物有CO和CO2两种，它们对生活和环境有着深远的影响。下列关于CO和CO2的叙述不正确的是
A．CO难溶于水，CO2能溶于水
B．CO和CO2的密度均大于空气的密度
C．CO2可用于灭火，CO可用作燃料
D．CO、CO2性质差异大的原因是分子构成不同
【答案】B
【详解】A、CO难溶于水，CO2能溶于水，该选项正确；
B、CO的密度略小于空气的密度，CO2的密度大于空气的密度，该选项错误；
C、CO2不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，可用于灭火；CO具有可燃性，可用作燃料，该选项正确；
D、分子是保持物质化学性质的最小粒子，CO由一氧化碳分子构成，CO2由二氧化碳分子构成，分子构成不同，性质差异大，该选项正确。
故选B。
变式1：南开大学制备出新型“石墨—金刚石”复合材料，兼具石墨的导电与金刚石的超硬特性。下列有关碳及其氧化物说法错误的是
A．金刚石由碳原子构成 B．石墨转化成金刚石发生化学变化
C．CO与能相互转化 D．CO、都有毒
【答案】D
【详解】A、金刚石是碳单质，由碳原子构成的，A 正确。
B、石墨和金刚石是不同的物质，石墨转化成金刚石有新物质生成，发生了化学变化，B 正确。
C、一氧化碳燃烧可以生成二氧化碳，二氧化碳在高温条件下与碳反应可以生成一氧化碳，所以CO与CO2能相互转化，C 正确。
D、一氧化碳有毒，二氧化碳无毒，D 错误。
故选D。
变式2：下列从不同角度对CO和CO2的认识错误的是
A．CO和CO2都是由碳、氧两种元素组成的化合物
B．CO可以作燃料，固态CO2可以用于人工降雨
C．在一定条件下，CO可以转化为CO2，但CO2不能转化为CO
D．CO和CO2的分子构成不同
【答案】C
【详解】A. 化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物。CO和CO2都只含有碳（C）和氧（O）元素的纯净物，因此都是化合物。选项正确；
B. CO具有可燃性，燃烧时放出热量，因此可用作燃料（如煤气的主要成分）。固态CO2俗称干冰，升华时吸收大量热，能使水蒸气冷凝成水滴，从而用于人工降雨。选项正确；
C. CO可以转化为CO2，例如CO燃烧生成CO2；CO2也能转化为CO，在高温条件下，CO2与碳（C）反应生成一氧化碳。选项错误；
D. 1个CO分子由1个碳原子和1个氧原子构成，1个CO2分子由1个碳原子和2个氧原子构成，因此分子构成不同。选项正确；
故选C。
变式3：下列关于碳及其化合物的说法中，正确的是
A．保持二氧化碳化学性质的微粒是二氧化碳分子
B．CO可用于冶炼金属是因为一氧化碳具有可燃性
C．CO2和CO都能使紫色石蕊溶液变红
D．CO和CO2都有毒性
【答案】A
【详解】A、 分子是保持物质化学性质的最小微粒。二氧化碳（CO2）由二氧化碳分子构成，其化学性质由CO2分子保持。 正确。
B、 一氧化碳（CO）可用于冶炼金属（如炼铁），是因为它具有还原性，能将金属氧化物还原为金属。可燃性是指CO能燃烧生成CO2，但冶炼金属利用的是还原性，而非可燃性。错误。
C、 紫色石蕊溶液是一种酸碱指示剂，遇酸变红。二氧化碳（CO2）溶于水形成碳酸，碳酸是酸，能使石蕊变红。一氧化碳（CO）不溶于水，也不形成酸，呈中性，不能使石蕊变红。 错误。
D、 一氧化碳（CO）有毒，因为它与血红蛋白结合，阻止氧气运输，导致中毒。二氧化碳（CO2）在空气中是正常成分，低浓度时无毒；高浓度时会使人窒息，但这不是化学毒性，而是物理性窒息。错误。
故选A。
06巩固分层练习——课后训练巩固，提升能力素养
【巩固基础】：
1.物质的性质决定用途。下列物质的用途主要利用其化学性质的是
A．天然气用作燃料 B．干冰用于人工降雨
C．液氮用作制冷剂 D．石墨用作电极
【答案】A
【分析】化学性质是物质在化学变化（即发生化学反应，生成新物质）中表现出来的性质，如可燃性、氧化性、稳定性、腐蚀性、毒性等。物理性质是物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质，如状态、颜色、密度、熔点、沸点、导电性、吸热性等。
【详解】A. 天然气用作燃料主要利用了天然气具有可燃性的化学性质，此选项符合题意；
B. 干冰是固体二氧化碳，干冰用于人工降雨是利用干冰升华吸热的物理性质，此选项不符合题意；
C. 液氮用作制冷剂是利用液氮蒸发（从液体变为气体）吸收热量，导致温度降低的物理性质，此选项不符合题意；
D. 石墨用作电极是利用石墨具有导电性的物理性质，此选项不符合题意。
故选A。
阅读下列材料，完成下面小题。
“碳中和”是指通过植树造林、节能减排、碳捕集与封存等措施，使二氧化碳的排放量与吸收量基本相当。目前，CO2捕集技术主要分为物理吸收法和化学吸收法。物理吸收法可用活性炭、沸石等对CO2进行吸收。化学吸收剂主要有氨水吸收剂(主要成分为NH3·H2O)、钙基吸收剂(主要成分为CaO)等。用氨水吸收剂时，控制30℃左右采用喷氨技术吸收CO2，生成碳酸氢铵；用钙基吸收剂时，控制560℃~700℃以捕捉CO2转化为CaCO3。
2．下列说法错误的是
A．二氧化碳、水均由分子构成
B．沸石可能具有疏松多孔的结构
C．喷淋氨水吸收CO2，有利于增大吸收效率
D．用钙基法吸收CO2过程中，碳元素的化合价升高
3．用CO2人工合成淀粉也有利于实现“碳中和”。如图为人工合成淀粉过程中第一步反应的微观示意图。下列说法不正确的是
A．X的化学式为CH4O
B．反应后的生成物为两种化合物和一种单质
C．该反应涉及三种元素
D．参加反应的两种物质的分子个数比为3∶1
【答案】2．D 3．B
【解析】2．A、二氧化碳由二氧化碳分子构成，水由水分子构成，故说法正确；
B、沸石可能具有疏松多孔的结构，能增大与二氧化碳的接触面积，故说法正确；
C、喷淋氨水吸收CO2，能增大与二氧化碳的接触面积，有利于增大吸收效率，故说法正确；
D、化合物中，元素化合价代数和为0，二氧化碳中氧显-2价，碳元素显+4价，用钙基法吸收CO2，生成碳酸钙，钙显+2价，氧显-2价，碳元素的化合价为+4价，碳元素化合价不变，故说法错误；
故选D；
3．由图可知，该反应为CO2和H2在一定条件下反应生成CH4O和H2O，删去两边相同的分子，反应的化学方程式为：；
A、由以上分析可知，X的化学式为CH4O，故说法正确；
B、由可知，反应后的生成物为一种化合物和一种单质，故说法错误；
C、由可知，该反应涉及碳、氢、氧三种元素，故说法正确；
D、由可知，参加反应的两种物质的分子个数比为3∶1，故说法正确。
故选B。
4.下列有关物质的用途与性质，对应关系正确的是
选项 用途 性质
A 焦炭用于冶金工业 还原性
B 石墨用于制铅笔芯 导电性
C CO2用于气体肥料 不能燃烧也不支持燃烧
D 稀有气体可制成多种用途的电光源 化学性质很不活泼
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】A、还原性是指物质能夺取氧化物中的氧，使氧化物还原的性质，焦炭在高温下能与铁矿石（如氧化铁）反应，将其还原为铁，这直接利用了焦炭的还原性，对应关系正确，符合题意；
B、石墨具有导电性，常用作电极，用于制铅笔芯，是因为石墨质软，能在纸上留下灰黑色痕迹，对应关系错误，不符合题意；
C、CO2作为气体肥料，是因为植物光合作用需要二氧化碳作为原料，不能燃烧也不支持燃烧是CO2的化学性质，常用于灭火，与肥料用途无关，对应关系错误，不符合题意；
D、稀有气体通电能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，稀有气体（如氖、氩）化学性质很不活泼，不易与其他物质反应，可以用作保护气，对应关系错误，不符合题意。
故选A。
5.为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。下列说法正确的是
A．两朵紫色石蕊纸花均变色
B．实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花颜色不变
C．两支蜡烛均熄灭，说明二氧化碳能灭火
D．该实验只能证明二氧化碳的化学性质
【答案】C
【详解】A、二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊纸花变色，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使湿润的紫色石蕊纸花变红色，说法错误，不符合题意；
B、碳酸不稳定，受热易分解生成二氧化碳和水，因此实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花又变为紫色，说法错误，不符合题意；
C、两支蜡烛均熄灭，说明二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，可用于灭火，说法正确，符合题意；
D、干燥的紫色石蕊纸花不变色，湿润的紫色石蕊纸花变红色，说明二氧化碳能与水反应；低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大、不能燃烧且不支持燃烧，既能证明二氧化碳的化学性质，又能证明二氧化碳的物理性质，说法错误，不符合题意。
故选：C。
6.聚焦珊瑚礁破坏与保护。
【活动1】珊瑚礁的形成原理
(1)海洋中的珊瑚虫通过一系列钙化作用形成石灰石外壳，这些石灰石经过压实、石化，形成岛屿和礁石，珊瑚礁形成过程中发生了 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)根据海水中含碳元素的微粒分布图可以获得的信息有 。(答出一条即可)
【活动2】珊瑚礁的破坏
(3)能引起海水酸化，其化学方程式为 。
(4)据预测海水的pH将于本世纪末降至7.8，届时珊瑚礁可能消失的原因是 。 (答出一条即可)
【活动3】珊瑚礁的保护
(5)保护珊瑚礁的关键是减少的含量，请从两个不同角度提出措施： 、 。
【答案】(1)化学
(2)当pH为7.8时，海水中含量最多的微观粒子为（合理即可）
(3)
(4)CaCO3能和酸反应，海水酸化能促进CaCO3溶解，导致珊瑚礁减少
(5) 减少化石燃料的使用 植树造林
【详解】（1）珊瑚虫钙化形成石灰石（有新物质生成），属于化学变化。
（2）从图中可看出，pH为5~8时，CO2的百分数随pH的增大而减小；pH为7~11时，的百分数随pH的增大而增大；当pH为7.8时，海水中含量最多的微观粒子为。
（3）CO2 与水反应生成碳酸，使海水酸化，该反应的化学方程式为。
（4）CaCO3能和酸反应，海水 pH 降低，酸性增强，能促进CaCO3溶解，导致珊瑚礁减少。
（5）减少CO2排放可从能源角度（减少化石燃料使用）和生态角度（植树造林）等提出措施。
7.请将下列物质的序号填写在横线上。
①金刚石②石墨③C60④活性炭⑤一氧化碳⑥二氧化碳
(1)天然存在最硬的物质是 。
(2)可以用作电极的是 。
(3)具有吸附性，可制作防毒面具的是 。
(4)能与血液中的血红蛋白结合，使人中毒的是 。
(5)在塑料大棚中，可以用作气体肥料的是 。
【答案】(1)① ；(2) ② ；(3) ④ ；(4) ⑤ ；(5) ⑥
【详解】（1）金刚石是天然存在最硬的物质，故选①。
（2）石墨具有导电性，可以用作电极，故选②。
（3）活性炭具有吸附性，可吸附有毒气体，用于制作防毒面具，故选④。
（4）一氧化碳能与血液中的血红蛋白结合，阻止血红蛋白携带氧气，导致人体组织缺氧，使人中毒，故选⑤。
（5）二氧化碳是植物光合作用的原料，在塑料大棚中，二氧化碳可以用作气体肥料，故选⑥。
8.分类、归纳是初中化学常用的学习方法。
(1)在探究“二氧化碳溶于水的过程中，有没有发生化学变化”时，小岗同学进行了以下三个实验。在实验中，产生相同现象的两个实验是 （填字母），由这两个实验可以得出的结论是： 。
A．向用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花上喷水 B．将用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花放入盛满的集气瓶中 C．向用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花喷上水后，再放入盛满的集气瓶中
(2)作为燃料，氢气具有 （填一种即可）的优点。作为化工原料，氢气和氮气在一定条件下能通过化合反应生成氨气，该反应前后氮元素的化合价分别为 。
【答案】(1) AB 和都不能使石蕊变红色（合理即可）
(2) 无毒（或热值高或不污染空气等）（合理即可） 0、（合理即可）
【详解】（1）A实验中石蕊只与水接触不变色，B实验中石蕊只与二氧化碳接触不变色，故由这两个实验可以得出和都不能使石蕊变红色的结论；
（2）作为燃料，氢气具有清洁无污染的优点；氢气和氮气在一定条件下能通过化合反应生成氨气，该反应前氮气中氮元素的化合价为0价，反应后氨气中氮元素显-3价。
【能力提升】：
1.化学与生活息息相关。下列有关物质的性质和用途对应关系正确的是
A．氮气难溶于水，可用作保护气 B．石墨具有导电性，可用作铅笔芯
C．一氧化碳具有可燃性，可用于冶炼金属 D．活性炭具有吸附性，可用作冰箱除味剂
【答案】D
【详解】A. 氮气用作保护气是因为其化学性质稳定（常温下不易与其他物质反应），而非难溶于水。选项错误；
B. 石墨用作铅笔芯是由于其质软、易留下痕迹，导电性用于电极材料。选项错误；
C. 一氧化碳冶炼金属利用其还原性（与金属氧化物反应），而非可燃性。选项错误；
D. 活性炭因疏松多孔结构具有吸附性，可吸附空气中的异味，符合冰箱除味剂用途。选项正确；
故选D。
2．碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分。如图为自然界中的“碳循环”示意图，下列说法错误的是
A．途径①表示植物的呼吸作用
B．途径②会使海水酸化
C．风力发电不属于“碳循环”
D．动物、植物的遗骸被微生物分解可产生CO2
【答案】A
【详解】A、 观察可知，途径①是植物吸收二氧化碳的过程，这表示植物的光合作用，而不是呼吸作用，呼吸作用是植物释放二氧化碳的过程，A说法错误。
B、途径②是二氧化碳溶解在海水中，二氧化碳与水反应生成碳酸，会使海水酸化，B说法正确。
C、风力发电是将风能转化为电能，整个过程不涉及碳元素的循环，不属于“碳循环”，C说法正确。
D、由图可知，动物、植物的遗骸被微生物分解可产生CO2，D说法正确。
故选A。
3.下列实验操作能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 除去中的 将气体缓缓通过红热的木炭粉
B 除去中的CO 将气体点燃，使其充分燃烧
C 鉴别CO与两种气体 点燃，在火焰上方罩一个蘸有澄清石灰水的烧杯
D 验证和水可以反应 向集满的塑料瓶中倒入适量的水，塑料瓶变瘪
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【详解】A、将气体缓缓通过红热的木炭粉，红热的木炭与氧气反应生成二氧化碳，能除去杂质，但引入新的杂质，不符合除杂的原则，故选项不能达到实验目的；
B、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃，这是因为当二氧化碳（不能燃烧、不能支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的，故选项不能达到实验目的；
C、氢气燃烧生成水，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，分别点燃，在火焰上方罩一个蘸有澄清石灰水的烧杯，若烧杯内壁变浑浊，则为一氧化碳，若不变浑浊，则为氢气，故选项能达到实验目的；
D、向盛满二氧化碳的塑料瓶中倒入适量的水，塑料瓶变瘪了，不能说明二氧化碳能与水反应，也可能是二氧化碳溶于水造成的，或者共同造成的，故选项不能达到实验目的。
故选C。
4.下列有关碳及其化合物的说法错误的是
A．CO可燃，能用作燃料
B．金刚石和石墨物理性质差异大的原因的构成它们的碳原子的结构不同
C．常温下，单质碳的化学性质不活泼，用墨绘制的画能保存长时间不变色
D．干冰升华吸收大量的热，可用作制冷剂
【答案】B
【详解】A、一氧化碳（CO）具有可燃性，燃烧时生成二氧化碳（CO ），并放出热量，因此可用作燃料（如煤气的主要成分），不符合题意；
B、金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质（同素异形体），但物理性质（如硬度、导电性）差异显著。这是因为碳原子的排列方式不同（金刚石是立体网状结构，石墨是层状结构），而不是碳原子本身的结构不同（碳原子均为6个质子、6个中子和6个电子，结构相同）。知识点：同素异形体的性质差异源于原子排列方式，而非原子结构，符合题意；
C、单质碳（如金刚石、石墨）在常温下化学性质稳定，不易与氧气、水等反应。墨汁的主要成分是碳单质，因此用墨绘制的画不易被氧化或变质，可长期保存，不符合题意；
D、干冰是固态二氧化碳（CO ），升华时（从固体直接变为气体）吸收大量热量，使环境温度降低，常用于制冷（如保鲜、人工降雨），不符合题意。
故选B。
5.实验小组的同学按照如图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验，实验时，试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示，下列分析不正确的是
A．试管①中黑色固体逐渐变红，试管②中澄清石灰水变浑浊
B．该实验说明碳具有还原性
C．试管①中发生的化学反应为：
D．N点对应的固体物质有三种
【答案】C
【详解】A、试管①中碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，试管②中二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故试管①中黑色固体逐渐变红，试管②中澄清石灰水变浑浊，不符合题意；
B、试管①中碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，该反应中碳得到氧，属于还原剂，说明碳具有还原性，不符合题意；
C、试管①中碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为：，错误是：未标注气体符号，符合题意；
D、由图可知，N点时还未完全反应，碳和氧化铜反应生成了铜，故N点对应的固体物质为铜、氧化铜、碳三种，不符合题意。
故选C。
6.碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是化学研究的重要内容。
(1)石墨烯的使用为人类生活带来了许多便利。如图为一些常见的碳单质的结构模型，图中小球代表碳原子。
图中表示金刚石的是 ；不同的碳单质的化学性质相似，物理性质却有很大差异。其原因是 。
(2)碳元素可组成多种单质，下列有关说法正确的是_____(填字母)。
A．金刚石的硬度很大 B．每个C60分子是由60个碳原子构成的
C．石墨的导电性良好 D．用石墨制备金刚石属于物理变化
(3)CO和CO2均属于碳的氧化物。下列图示中，是探究CO2性质的趣味实验装置。
①写出图①中的实验现象 ；由此现象得出CO2的化学性质是 。
②如图②，向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入约体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象是 。
③实验室用CO还原CuO的实验装置如图③所示，在该实验中利用了CO的 (填“可燃性”或“还原性”)。写出化学方程式 。
【答案】(1) A 碳原子的排列方式不同
(2)ABC
(3) 下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭 不支持燃烧 瓶子变瘪 还原性
【详解】（1）金刚石为空间网状结构，故图中表示金刚石的是A；
由于碳原子的排列方式不同，不同的碳单质物理性质有很大差异；
（2）A、金刚石是天然最硬的物质，此选项正确；
B、每个分子是由60个碳原子构成的，此选项正确；
C、石墨具有导电性，此选项正确；
D、用石墨制备金刚石属于化学变化，有新物质产生，此选项错误。
故选ABC。
（3）二氧化碳的密度大于空气的密度，且二氧化碳不支持燃烧，故图①中的实验现象是下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭；
由此现象得出的化学性质是不支持燃烧；
二氧化碳能溶于水，使瓶内压强减小，故观察到的现象是瓶子变瘪；
一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，体现了一氧化碳的还原性；
一氧化碳能和氧化铜在加热条件下生成铜和二氧化碳，化学方程式为：
7.“双碳”即碳达峰与碳中和的简称，是指我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。某学习小组进行基于“双碳”理念的学科实践活动。
(1)“双碳”中的“碳”是指 。
(2)我国科学家在一定条件下将转化为燃料，转化的微观过程如下图所示。
①反应过程中涉及 种氧化物；
②该反应的化学方程式为 ；
③理论上，生产燃料(甲烷)，可以消耗二氧化碳的质量为 。
【答案】(1)二氧化碳/CO2
(2) 2 11
【详解】（1）“双碳”中的“碳”是指二氧化碳；
（2）①由微观示意图可知，反应物是二氧化碳和氢气，生成物是甲烷和水，氧化物指的是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，二氧化碳是由C、O元素组成的化合物，属于氧化物，氢气是由氢元素组成的纯净物，属于单质，甲烷是由C、H元素组成的化合物，不含氧元素，不属于氧化物，水是由H、O元素组成的化合物，属于氧化物，故涉及2种氧化物；
②由微观示意图可知，该反应是二氧化碳和氢气一定条件下生成甲烷和水，化学方程式为：；
③解：设生成4t甲烷，消耗二氧化碳质量为x
x=11t。
故填：11.
8.小亮同学利用生活中的废弃材料设计了如图所示的装置，用它探究二氧化碳的制取和性质（固定装置未画出），图中a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为含有紫色石蕊的干燥棉花。
(1)最左侧试管内可观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为 。
(2)右侧玻璃管内观察到a、b、c、d四处中 处棉花先变 色，说明二氧化碳具有的物理性质是 ，化学性质是 （用化学方程式表示）。
【答案】(1) 澄清石灰水变浑浊
(2) d 红 密度比空气大
【详解】（1）①大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳通入澄清的石灰水中使澄清石灰水变浑浊；
②澄清石灰水变浑浊是因为二氧化碳与澄清石灰水的溶质氢氧化钙反应，生成水和沉淀碳酸钙，化学方程式为：；
（2）该实验中，a，d为浸有紫色石蕊溶液的湿润棉花，b、c为含有紫色石蕊的干燥棉花，观察到d处棉花先变红，a处棉花后变红，而b、c棉花不变色。d处先变红，a处后变红，说明二氧化碳先到达d处，这体现了二氧化碳的密度比空气大这一物理性质；b、c处为干燥棉花，不变红说明二氧化碳不能使干燥的石蕊变色，a、d处为湿润棉花，变红色说明二氧化碳与水反应生成了使紫色石蕊变红的物质碳酸，体现了二氧化碳能与水反应的化学性质，化学方程式为：。
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第六单元 碳和碳的氧化物
课题2 碳的氧化物
学习导航
01核心素养目标——明确内容要求，落实学习任务
02知识思维导图——构建知识体系，加强学习记忆
03课题知识梳理——梳理教材内容，掌握基础知识
04知识当堂检测——课堂自我检测，发现知识盲点
05重难点强训练——探究重点难点，突破学习任务
06巩固分层练习——课后训练巩固，提升能力素养
01核心素养目标——明确内容要求，落实学习任务
1.通过实验探究掌握二氧化碳的性质，以及二氧化碳与水、石灰水的反应。
2.通过对实验现象进行观察、分析、归纳，经历科学探究的基本过程，并进行步的探究活动。
3.通过实验探究掌握一氧化碳的物理性质，以及一氧化碳可燃性、毒性、还原性化学性质。
4.通过开展探究活动，培养科学的态度，激发求知欲。
02知识思维导图——明确内容要求，落实学习任务
03课题知识梳理——梳理教材内容，掌握基础知识
二氧化碳
1．二氧化碳的性质
（1）物理性质：无色，无味的气体，密度比空气 ， 溶于水。
（2）证明二氧化碳物理性质实验
倾倒CO2 CO2的溶解性实验
操作：向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。 现象： 操作：向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水，振荡。 现象：
分析： 分析：
（3）证明二氧化碳与水反应实验
实验 操作
Ⅰ.喷水 Ⅱ.放入CO2中 Ⅲ.喷水后放入CO2中 Ⅳ.吹干第三朵纸花
现象
分析
结论 CO2与水反应生成了碳酸，使紫色石蕊溶液变成红色 CO2+H2O=H2CO3 H2CO3 H2O+CO2↑
2.二氧化碳的化学性质
（1）二氧化碳不能____，也不______________。
（2）与水反应：
CO2+H2O===H2CO3，生成的碳酸能使紫色蕊溶液变______________。
碳酸易分解，发生反应的化学方程式为：H2CO3===H2O+CO2↑。
与氢氧化钙溶液反应：
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O，观察到有_____________生成，因此实验室通常用澄清石灰水_________________；
3．二氧化碳的用途
CO2的用途 依据的性质
①干冰（固体二氧化碳）作 ， 用于食品冷藏、制造舞台雾景、 。 干冰 （ 变化）
②灭火 ①二氧化碳不能燃烧，②不支持燃烧，③密度比空气的大
③温室肥料（气肥），可以增大农作物的产量 CO2是 ，能促进光合作用
④制汽水饮料（碳酸饮料） CO2 ；且
⑤化工原料，制纯碱、尿素等 能与多种物质反应
4.自然界的二氧化碳循环
产生二氧化碳：动植物呼吸、化石燃料的燃烧等
消耗二氧化碳：植物的光合作用吸收二氧化碳并放出氧气，海水吸收二氧化碳。
【温室效应】：
（1）温室效应加剧产生的原因：大气中_______________等温室气体增多；森林因为天灾和人类的乱砍滥伐，导致CO2的消耗减少，引起全球气候变暧；
（2）危害：全球气候变暖、两极冰川融化、海平面上升、土地沙漠化、农业减产等；引起暴雨、洪水等灾害，极端气候事件发生的频率和强度增加；影响自然生态系统，改变生物多样性。
（3）防治措施：减少使用化石燃料；开发清洁能源(如核能、太阳能、风能、地热能等)；植树造林，严禁乱砍滥伐；采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳。
提倡低碳生活：“低碳”生活中的“低碳”就是较低的___________排放。
一氧化碳
1．一氧化碳的性质
（1）物理性质：无色，无臭的气体，密度比空气 ， 溶于水。
（2）化学性质
①可燃性：
实验现象：产生 色火焰，用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，澄清石灰水变 。
燃烧的化学方程式：
②还原性
装置及说明 现象及注意事项
A处的现象是：黑色粉末逐渐变成 。 反应方程式：____________________ B处的现象是：澄清石灰水 。 反应方程式：____________________ C处的现象是：气体燃烧，发出 。 反应方程式：________________________
③毒性
一氧化碳通过呼吸系统进入血液与 结合，使血红蛋白不能与 结合，使生物体内 而中毒甚至死亡。
一氧化碳和二氧化碳的比较
一氧化碳 二氧化碳
物理性质 色态味 无色、无臭气体 无色、无臭气体
密度 比空气 比空气
水溶性 溶于水 溶于水
化学性质 可燃性 在一般情况下，既
与某些氧化物反应 不反应
与水反应 不反应
与石灰水反应 不反应
毒性 无毒
主要用途 燃料、冶炼金属 灭火、温室肥料、化工原料等
相互转化 2CO+O22CO2 ；C+ CO22CO
04知识当堂检测——课堂自我检测，发现知识盲点
1.归纳与比较是化学学习的主要方法，关于CO2与CO的知识总结错误的是
A．用途：CO2可用于灭火；CO可作燃料
B．性质：通常情况下CO2不可燃；CO可燃
C．危害：CO2无毒：CO有毒
D．构成：二氧化碳分子比一氧化碳分子多一个氧原子
2．中科院邓德会团队将铂纳米颗粒负载在石墨烯封装的镍化钴铠甲催化剂（Pt|CoNi）上，实现了室温下一氧化碳的高效氧化。下列说法正确的是
A．该技术有利于减少碳排放 B．该反应前后分子种类不变
C．该反应中个数比为 D．该变化中的最小粒子是碳、氧原子
3.碳元素对人类有十分重要的意义。碳和碳的化合物是化学研究的重要内容。
(1)“低碳行动”中的“碳”指的是 (填“C”“CO”或“CO2”)。
(2)如图是元素周期表中的一格。碳原子核外电子数为 。
(3)关于金刚石和石墨的说法中，错误的是___________(填字母)。
A．金刚石和石墨都属于碳的单质
B．石墨转化为金刚石属于物理变化
C．它们完全燃烧后的产物都是二氧化碳
D．金刚石和石墨里碳原子排列方式不同
(4)植物光合作用可表示为：二氧化碳+水化合物+氧气。探究光合作用原料的装置如图(实验过程略去)。
①实验过程中，观察到石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式为 。
②实验时，乙中的植物叶片能检测出光合作用生成的有机物，而甲中的不能。请加以解释 。
(5)探究炼铁原理的实验装置如图。已知：一氧化碳能在高温下与氧化铁反应生成二氧化碳和铁，反应的化学方程式为 ，该反应中 发生了还原反应。从环境保护的角度考虑，尾气中含有CO，处理尾气的方法为 。
4.“碳家族”成员众多，用途广泛。
(1)碳的单质有多种，如图1所示结构的碳单质中，由分子构成的是 （填字母）。
(2)如图2是二氧化碳的性质验证实验。
①对比 （填字母）处的纸花，可证明能与水反应。
②对比 （填字母）处的纸花，可证明密度比空气大。
③燃着的木条熄灭，由此可得出具有的化学性质是 。
(3)如图3是一氧化碳还原氧化铜的探究实验。A处玻璃管中的现象是 ，该现象体现了CO的 （填“可燃性”或“还原性”），该装置存在的明显缺陷是 。
5.某化学小组的同学选用如图所示装置制取并探究其性质。
(1)用化学方程式表示实验室制取的原理 。
(2)为了得到纯净、干燥的，所需装置（从中选择）从左到右的连接顺序为 （填字母，下同）。
(3)小组同学利用（2）中收集的设计了如图的实验，证明能与水发生反应，写出实验中观察到的现象 。
05重难点强训练——探究重点难点，突破学习任务
问题一 二氧化碳物理性质及其应用
【解题技巧】：
二氧化碳的物理性质：
1.无色，无味的气体， ， ，高压低温下可得固态二氧化碳（ ）
2.二氧化碳的密度 空气。
例：干冰常用于食品保鲜。同学们利用保鲜袋中的干冰设计并完成了如图所示的实验探究。下列有关说法正确的是
A．①静置，烧杯内气球上浮，证明二氧化碳的密度大于空气的密度
B．②加水后烧杯内只发生物理变化
C．③烧杯内形成白雾的原因是干冰升华放热
D．④紫色石蕊溶液变蓝
【答案】A
【详解】A、静置，干冰升华变为二氧化碳气体，烧杯内气球上浮，说明气球受到的浮力变大，证明二氧化碳的密度大于空气的密度，此选项正确；
B、加水后，烧杯内干冰升华变成的二氧化碳气体能溶于水，且与水反应生成碳酸，既发生物理变化又发生化学变化，此选项错误；
C、烧杯内形成白雾的原因是干冰升华吸热，烧杯上方的水蒸气遇冷凝结成小水滴，从而形成白雾，此选项错误；
D、二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，此选项错误。
故选A。
变式1：《乙巳年》特种邮票“蛇呈丰稔”，象征着“仓廪实，衣食足”，寄托了人们对美好生活的无限追求与诚挚祈愿。下列关于促进农业生产和健康生活的做法中，主要涉及化学变化的是
A．用干冰实施人工增雨 B．用做农作物的气肥
C．用活性炭制作防毒面具 D．用稀有气体做霓虹灯光源
变式2：下列物质的用途，主要是利用其化学性质的是
A．液氮作制冷剂 B．稀有气体作保护气
C．金刚石用来制作钻头 D．干冰用作人工降雨
变式3：物质的性质决定其用途。下列物质的性质和用途对应关系正确的是
A．金刚石硬度大，可用来裁玻璃 B．石墨具有导电性，可用于制作铅笔芯
C．一氧化碳具有毒性，可用作燃料 D．二氧化碳可溶于水，可用作气体肥料
问题二 二氧化碳的化学性质
【解题技巧】：
二氧化碳的化学性质：
1.二氧化碳不能 ； ；
2.CO2不显 性，CO2与水反应生成了 性物质，使紫色石蕊试液变成 。
化学方程式： 3.碳酸分解生成 ；
化学方程式：
例：下列说法正确的是
A．二氧化碳有毒，含量过高会影响健康
B．有多种物质生成的化学反应不一定是分解反应
C．目前计入空气污染指数的污染物有SO2、CO2、NO2、O3、可吸入颗粒物等
D．将燃着的木条伸入某无色气体中，若燃着的木条熄灭，证明该气体是CO2
【答案】B
【详解】A、 二氧化碳是空气的正常成分，不属于有毒气体。因此，该说法错误。
B、分解反应是指一种物质反应生成两种或多种物质的反应。但生成多种物质的反应不一定是分解反应，例如：置换反应（如：Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑，生成两种物质）。因此，该说法正确。
C、空气污染指数的污染物通常包括：二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）、可吸入颗粒物（PM10或PM2.5）等。二氧化碳（CO2）是温室气体，但未被列为空气污染物，因此，该说法错误。
D、 燃着的木条熄灭，说明气体不支持燃烧。这可能是CO2所致，但也可能是其他不支持燃烧的气体，如氮气（N2）。因此，该说法错误。
故选B。
变式1：下列关于二氧化碳性质的叙述中不正确的是
A．二氧化碳是无色有毒的气体
B．二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊
C．一般情况下二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧
D．二氧化碳能与水反应
变式2：如图试管中装有干燥的二氧化碳，用一根铁丝穿3片干燥的紫色石蕊试纸，将水滴加到相应的试纸上进行实验，下列说法正确的是
A．图中试纸1不变色,试纸2、3变为红色
B．1、2实验对比可证明二氧化碳与水反应
C．该实验的优点有操作方便，对比效果好
D．该实验证明二氧化碳能使紫色的石蕊试液变红色
变式3：下列关于碳及其化合物的说法，正确的是
A．二氧化碳是导致酸雨的主要气体
B．二氧化碳能使干燥的石蕊纸花变红
C．CO和CO2的化学性质不同是因为构成它们分子不同
D．碳、一氧化碳、二氧化碳都具有还原性
问题三 一氧化碳的性质和用途
【解题技巧】：
一氧化碳性质及用途：
①一氧化碳 溶于水。
②一氧化碳可燃性，纯净的CO安静的燃烧，产生 ，用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，澄清石灰水变 。
用途： 点燃前先检验气体的纯度（ ）。
③毒性属于 性质
④在 CO+CuO △ Cu+CO2 中，CO ， CO具有 ，作 ，黑色粉末逐渐变成 。用途： 。
⑤CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是： 。
例：下列关于一氧化碳的说法错误的是
A．一氧化碳有毒，能与血液中的血红蛋白结合，使人缺氧
B．一氧化碳具有可燃性，可作燃料
C．一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属
D．一氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
【答案】D
【详解】A、一氧化碳有毒，易与血红蛋白结合而使人缺氧窒息，选项正确；
B、一氧化碳具有可燃性，是常用的气体燃料，选项说法正确；
C、一氧化碳在高温下能还原某些金属氧化物，例如在炼铁中还原氧化铁，具有还原性，做还原剂，选项正确。
D、一氧化碳不与氢氧化钙反应，因此不会使澄清石灰水变浑浊。选项错误。
故选D。
变式1：点燃一氧化碳，再把一只内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，关于该实验的说法错误的是
A．点燃一氧化碳前需要验纯 B．能观察到蓝色火焰
C．澄清石灰水变浑浊 D．证明一氧化碳是由碳元素和氧元素组成的
变式2：下列有关碳及其氧化物的说法中，正确的是
A．金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，所以它们的化学性质不同
B．一氧化碳可用作燃料、可用于人工降雨
C．用木炭烤火时紧闭门窗容易使人中毒
D．木炭、二氧化碳在一定条件下都能将氧化铜还原为铜
变式3：下列有关碳及其化合物的说法错误的是
A．CO可用于冶炼金属
B．CO和CO2不能相互转化
C．干冰升华吸收大量的热，可用作制冷剂
D．炭黑制墨所书字画历经千年不褪色说明常温下其性质稳定
问题四 一氧化碳、二氧化碳鉴别与除杂
【解题技巧】：
1.鉴别：二氧化碳和一氧化碳
通入澄清石灰水， 是CO2， 的是CO
分别点燃， 是CO， 是CO2
通入紫色石蕊溶液， 是CO2， 的是CO
还原金属氧化铜，通入灼热的氧化铜中， 是CO， 的是CO2
2.除杂：括号外为主要物质，括号内为杂质。
CO【CO2】 （或氢氧化钠溶液）吸收 Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓+ H2O
CO2【CO】 CO+CuO △ Cu+CO2
CaO【CaCO3】 CaCO3高温CaO+CO2↑
例：碳的常见氧化物有CO和CO2两种，它们对生活和环境有着深远的影响。下列关于CO和CO2的叙述不正确的是
A．CO难溶于水，CO2能溶于水
B．CO和CO2的密度均大于空气的密度
C．CO2可用于灭火，CO可用作燃料
D．CO、CO2性质差异大的原因是分子构成不同
【答案】B
【详解】A、CO难溶于水，CO2能溶于水，该选项正确；
B、CO的密度略小于空气的密度，CO2的密度大于空气的密度，该选项错误；
C、CO2不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，可用于灭火；CO具有可燃性，可用作燃料，该选项正确；
D、分子是保持物质化学性质的最小粒子，CO由一氧化碳分子构成，CO2由二氧化碳分子构成，分子构成不同，性质差异大，该选项正确。
故选B。
变式1：南开大学制备出新型“石墨—金刚石”复合材料，兼具石墨的导电与金刚石的超硬特性。下列有关碳及其氧化物说法错误的是
A．金刚石由碳原子构成 B．石墨转化成金刚石发生化学变化
C．CO与能相互转化 D．CO、都有毒
变式2：下列从不同角度对CO和CO2的认识错误的是
A．CO和CO2都是由碳、氧两种元素组成的化合物
B．CO可以作燃料，固态CO2可以用于人工降雨
C．在一定条件下，CO可以转化为CO2，但CO2不能转化为CO
D．CO和CO2的分子构成不同
变式3：下列关于碳及其化合物的说法中，正确的是
A．保持二氧化碳化学性质的微粒是二氧化碳分子
B．CO可用于冶炼金属是因为一氧化碳具有可燃性
C．CO2和CO都能使紫色石蕊溶液变红
D．CO和CO2都有毒性
06巩固分层练习——课后训练巩固，提升能力素养
【巩固基础】：
1.物质的性质决定用途。下列物质的用途主要利用其化学性质的是
A．天然气用作燃料 B．干冰用于人工降雨
C．液氮用作制冷剂 D．石墨用作电极
阅读下列材料，完成下面小题。
“碳中和”是指通过植树造林、节能减排、碳捕集与封存等措施，使二氧化碳的排放量与吸收量基本相当。目前，CO2捕集技术主要分为物理吸收法和化学吸收法。物理吸收法可用活性炭、沸石等对CO2进行吸收。化学吸收剂主要有氨水吸收剂(主要成分为NH3·H2O)、钙基吸收剂(主要成分为CaO)等。用氨水吸收剂时，控制30℃左右采用喷氨技术吸收CO2，生成碳酸氢铵；用钙基吸收剂时，控制560℃~700℃以捕捉CO2转化为CaCO3。
2．下列说法错误的是
A．二氧化碳、水均由分子构成
B．沸石可能具有疏松多孔的结构
C．喷淋氨水吸收CO2，有利于增大吸收效率
D．用钙基法吸收CO2过程中，碳元素的化合价升高
3．用CO2人工合成淀粉也有利于实现“碳中和”。如图为人工合成淀粉过程中第一步反应的微观示意图。下列说法不正确的是
A．X的化学式为CH4O
B．反应后的生成物为两种化合物和一种单质
C．该反应涉及三种元素
D．参加反应的两种物质的分子个数比为3∶1
4.下列有关物质的用途与性质，对应关系正确的是
选项 用途 性质
A 焦炭用于冶金工业 还原性
B 石墨用于制铅笔芯 导电性
C CO2用于气体肥料 不能燃烧也不支持燃烧
D 稀有气体可制成多种用途的电光源 化学性质很不活泼
A．A B．B C．C D．D
5.为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。下列说法正确的是
A．两朵紫色石蕊纸花均变色
B．实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花颜色不变
C．两支蜡烛均熄灭，说明二氧化碳能灭火
D．该实验只能证明二氧化碳的化学性质
6.聚焦珊瑚礁破坏与保护。
【活动1】珊瑚礁的形成原理
(1)海洋中的珊瑚虫通过一系列钙化作用形成石灰石外壳，这些石灰石经过压实、石化，形成岛屿和礁石，珊瑚礁形成过程中发生了 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)根据海水中含碳元素的微粒分布图可以获得的信息有 。(答出一条即可)
【活动2】珊瑚礁的破坏
(3)能引起海水酸化，其化学方程式为 。
(4)据预测海水的pH将于本世纪末降至7.8，届时珊瑚礁可能消失的原因是 。 (答出一条即可)
【活动3】珊瑚礁的保护
(5)保护珊瑚礁的关键是减少的含量，请从两个不同角度提出措施： 、 。
7.请将下列物质的序号填写在横线上。
①金刚石②石墨③C60④活性炭⑤一氧化碳⑥二氧化碳
(1)天然存在最硬的物质是 。
(2)可以用作电极的是 。
(3)具有吸附性，可制作防毒面具的是 。
(4)能与血液中的血红蛋白结合，使人中毒的是 。
(5)在塑料大棚中，可以用作气体肥料的是 。
8.分类、归纳是初中化学常用的学习方法。
(1)在探究“二氧化碳溶于水的过程中，有没有发生化学变化”时，小岗同学进行了以下三个实验。在实验中，产生相同现象的两个实验是 （填字母），由这两个实验可以得出的结论是： 。
A．向用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花上喷水 B．将用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花放入盛满的集气瓶中 C．向用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花喷上水后，再放入盛满的集气瓶中
(2)作为燃料，氢气具有 （填一种即可）的优点。作为化工原料，氢气和氮气在一定条件下能通过化合反应生成氨气，该反应前后氮元素的化合价分别为 。
【能力提升】：
1.化学与生活息息相关。下列有关物质的性质和用途对应关系正确的是
A．氮气难溶于水，可用作保护气 B．石墨具有导电性，可用作铅笔芯
C．一氧化碳具有可燃性，可用于冶炼金属 D．活性炭具有吸附性，可用作冰箱除味剂
2．碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分。如图为自然界中的“碳循环”示意图，下列说法错误的是
A．途径①表示植物的呼吸作用
B．途径②会使海水酸化
C．风力发电不属于“碳循环”
D．动物、植物的遗骸被微生物分解可产生CO2
3.下列实验操作能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 除去中的 将气体缓缓通过红热的木炭粉
B 除去中的CO 将气体点燃，使其充分燃烧
C 鉴别CO与两种气体 点燃，在火焰上方罩一个蘸有澄清石灰水的烧杯
D 验证和水可以反应 向集满的塑料瓶中倒入适量的水，塑料瓶变瘪
A．A B．B C．C D．D
4.下列有关碳及其化合物的说法错误的是
A．CO可燃，能用作燃料
B．金刚石和石墨物理性质差异大的原因的构成它们的碳原子的结构不同
C．常温下，单质碳的化学性质不活泼，用墨绘制的画能保存长时间不变色
D．干冰升华吸收大量的热，可用作制冷剂
5.实验小组的同学按照如图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验，实验时，试管中固体的质量随加热时间的变化如图2所示，下列分析不正确的是
A．试管①中黑色固体逐渐变红，试管②中澄清石灰水变浑浊
B．该实验说明碳具有还原性
C．试管①中发生的化学反应为：
D．N点对应的固体物质有三种
6.碳是形成化合物种类最多的元素，含碳物质是化学研究的重要内容。
(1)石墨烯的使用为人类生活带来了许多便利。如图为一些常见的碳单质的结构模型，图中小球代表碳原子。
图中表示金刚石的是 ；不同的碳单质的化学性质相似，物理性质却有很大差异。其原因是 。
(2)碳元素可组成多种单质，下列有关说法正确的是_____(填字母)。
A．金刚石的硬度很大 B．每个C60分子是由60个碳原子构成的
C．石墨的导电性良好 D．用石墨制备金刚石属于物理变化
(3)CO和CO2均属于碳的氧化物。下列图示中，是探究CO2性质的趣味实验装置。
①写出图①中的实验现象 ；由此现象得出CO2的化学性质是 。
②如图②，向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入约体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象是 。
③实验室用CO还原CuO的实验装置如图③所示，在该实验中利用了CO的 (填“可燃性”或“还原性”)。写出化学方程式 。
7.“双碳”即碳达峰与碳中和的简称，是指我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。某学习小组进行基于“双碳”理念的学科实践活动。
(1)“双碳”中的“碳”是指 。
(2)我国科学家在一定条件下将转化为燃料，转化的微观过程如下图所示。
①反应过程中涉及 种氧化物；
②该反应的化学方程式为 ；
③理论上，生产燃料(甲烷)，可以消耗二氧化碳的质量为 。
8.小亮同学利用生活中的废弃材料设计了如图所示的装置，用它探究二氧化碳的制取和性质（固定装置未画出），图中a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为含有紫色石蕊的干燥棉花。
(1)最左侧试管内可观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为 。
(2)右侧玻璃管内观察到a、b、c、d四处中 处棉花先变 色，说明二氧化碳具有的物理性质是 ，化学性质是 （用化学方程式表示）。
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